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摘要：城市轨道交通信号系统作为列车行车、运行以及安全的重要保障设备，是城市轨道交通机电设备的关键部分。我们应当正视信号系统的特点，立足其发展的既有问题，探究科学化的发展路径和方向，进而为我国城市化建设事业的良好推进打下坚实基础。基于此，本文主要分析了城市轨道交通信号系统发展方向。
关键词：城市轨道交通；信号系统；发展方向
引言
随着城市现代化发展脚步的不断加快，城市轨道交通作为解决城市公共交通的一项有力手段，不仅具有运量大、节能环保、安全等特点，同时还可促进城市土地资源综合利用，促进城市科学规划布局，推动区域经济发展。现阶段我国城市轨道交通信号系统仍面临网络化运营及自动化水平不足、资源共享率偏低及能耗过高等问题，影响了城市轨道交通的发展，相关人员应不断推进对城市轨道交通信号系统的改革创新，积极促进我国城市轨道交通的有序健康发展。
1城市轨道交通信号系统的组成
城市轨道交通信号系统分为车辆段系统和正线系统，是指挥列车运行、保证列车安全以及提高城市轨道交通运输效率的关键设备。正线系统分为列车自动控制系统（ATC）、联锁子系统（CBI）、列车自动监控系统（ATS）、数据传输系统（DCS）以及维护支持系统（MSS），用于对正线列车自动控制、列车进路控制、调度指挥、设备工作状态监测及维护管理、保证行车安全等，是一个高效的自动控制系统。其中，ATC子系统主要负责列车定位、列车位移和防护等；CBI子系统主要负责进路控制，实现自动闭塞控制、本地监控、信号设备的监督报警以及故障诊断；ATS子系统主要负责系统监视、进路操作以及列车自动运行等；DCS子系统主要负责为整个系统提供可靠的数据通信和通信维护；MSS子系统主要负责监测信号系统工作状态和数据统计，发现异常数据报警的同时进行维护管理[1]。
2城市轨道交通信号系统新技术
2.1全自动驾驶
城市轨道交通全自动驾驶具备运量更大、安全性更高、运行成本更低等特点，是城市轨道交通技术发展的一大方向。列车在投入使用前，可实现自动唤醒，开展上电自我检测，检测满意后自动出库，转至转换轨，进入正线后升级为CBTC系统，随即可依据时刻表进行载客运营，期间可实现自动可关车门、自动折返，完成运营后自动入库，并传输当天运行数据，最终进行自动断电休眠。全自动驾驶主要可分为DTO、UTO两种自驾驶模式，前者属于无人驾驶但会配备专人值守的自动驾驶模式，通常由系统控制列车运行，出现异常状况后可实现即时的人工干预。后者则属于完全无人的自动驾驶模式，系统不仅可实现对列车的控制运行，在出现某些异常状况后，车辆、信号、综合监控等各种系统相互间还可开信息共享、联动控制，确保列车的安全高效运行。全自动驾驶关键技术功能主要包括以下几个方面：首先，联动功能[2]。联动功能是在行车综合自动化系统的支持下，可实现对诸如列车自动监控系统、环境与设备监控系统、变电所综合自动化系统、乘客信息系统、广播系统等系统的全面集成，实现对城市轨道交通运营状况的有效控制，并实现对列车运行的全面监控。其次，自动化功能。通过在信号CBTC系统上引入新设备，实现自动化功能。相较于传统CBTC系统，全自动驾驶CBTC系统可让列车实现正线运行，包括自动唤醒休眠、自动调车、自动出入车辆段等[3]。
2.2基于车-车通信的新型CBTC系统
在未来CBTC系统的发展中，基于车-车通信的CBTC系统必将逐渐取代基于车-地通信的CBTC系统，基于车-车通信的CBTC系统需要用到的轨道设备、涉及到的接口数量都更少，使系统结构大为简化，集成度也更高，能够适应当前复杂多变的运输需求。基于车-车通信的新型CBTC系统的车载设备集成度高，轨旁不再设置区域控制器子系统ZC和计算机联锁子系统CI，只需要对轨道旁站台门和信号机等设备进行管控，系统接口数量减少，复杂度大幅降低。
基于车-车通信的新型CBTC系统各方面性能都明显优于传统CBTC系统：（1）车-车通信系统的列车可直接与前后车进行信息交互，不再经过轨旁ZC，简化了数据交互的复杂度，降低了网络负荷，提高系统整体性能；（2）车-车通信系统取消了轨旁ZC和CI子系统，节省了空间，降低施工难度，同时减少了接口数量，维护成本也随之降低；（3）车-车通信减少了原先车地通信的数据交互时间，可进一步缩短列车运行间隔，加大客运量；（4）车-车通信较车-地通信减少了需传递的数据量，提高车载设备的响应速度，能根据前车位置快速更新速度曲线，及时调整运行状态，确保安全[4]。
2.3互联互通
相较于传统CBTC系统，互联互通的优势在于：（1）实现停车场、信号设备、维护设备等资源共享，有效节约成本；（2）实现不同线路间列车共享，提高调度灵活性；（3）统一人机界面，规范化操作，人员线路变更无需再次培训，降低人工与培训成本；（4）供应商统一标准，线路二、三期工程无需考虑一期工程信号系统架构及接口问题，实现公平竞争；（5）易于全市统一指挥，集中调度。城市轨道交通信号系统互联互通应提前规划布局，否则在城市轨道交通网络建立起来后，由于车型、限速、限界等问题，改造难度极大。并且信号的互联互通只是整个城市轨道交通网互联互通的一部分，城市轨道交通网互联互通还包括车辆、土建、运营、维护等各个领域，各领域间相互配合才能保证整个城市轨道交通网互联互通的实现。各地市需要根据国家统一规范以及自身实际情况，实现互联互通的建设[5]。
3城市轨道交通信号系统的发展方向
第一，数字轨道电路系统。近些年，信息技术为支撑的数字轨道电路信号系统备受热捧。轨道交通所提供的列车断轨、完整性以及占用检查等功能还没办法找到先进的替代手段，故此，作为一种传输和检查功能兼备的轨道电路，在交通信号系统中依然有着巨大的应用优势。数字轨道电路能够提供容量极大的信息传输，能够优化列车自动控制性能，让列车间隔得到进一步的降低。第二，通信列车控制系统。通信列车控制系统也可称之为CBTC，其作为近些年各国在信号系统方面的研究重点，有着许多独有特性，具体来说体现在以下几方面：第一，其是以无线通信系统为依托，不需要电缆的辅助，能够降低电缆维护以及铺设等方面的成本。第二，其能够保证控制中心与车辆之间的有效通信，促使列车区间通过能力得到有力提升。第三，其信息传输速度快、效率高而且流量大，能够实现移动自动闭塞系统。第四，其适用于多种牵引方式、运量、车速以及车型的列车，兼容性较好[6]。
结束语
信号系统作为城市轨道交通的重要组成部分，不仅实现将城市轨道交通系统分散各处的设备互联互通，还可实现对列车的有效管理控制，保障城市轨道交通系统的正常运行。随着我国城市地区对城市轨道交通依赖水平的不断提升，信号系统应发挥计算机网络技术的优势，将各式各样新型技术引入城市轨道交通系统中，并推进不断创新。
参考文献：
[1]王亮.对城市轨道交通信号系统发展的思考[J].四川建材，2019，45（4）：159，162.
[2]王卓然，贾学祥.我国城市轨道交通信号系统的发展方向[J].交通世界，2019，10（4）：158-159.
[3]蒋圣超.城市轨道交通信号系统互联互通发展的思考[J].电子世界，2019（8）：72-73.
[4]徐金祥.城市轨道交通信号系统迎接新时代发展的一些思考[J].城市轨道交通研究，2018，21（5）：41-43.
[2]张铁增，林瑜筠.对于城市轨道交通信号系统发展的思考[J].铁路通信信号工程技术，2013，10（2）：32-36.
[3]肖宝弟，贾学祥.对我国城市轨道交通信号系统发展战略的思考[J].现代城市轨道交通，2004（2）：44-47.